李慕莎
武汉市东西湖区白马泾泵站,湖北省武汉市430040
摘要：信息技术的快速发展为泵站的运行监督和管理带来了多种有效手段，经过多年研究和应用表明，研制出来的信息化系统在国外多个区域受到了应用，取得了良好的效果，尤其是南水北调工程实施之后，更是为泵站信息化管理系统的发展带来了良好的机遇。
关键词：泵站信息化技术；研究；安全监测
一、泵站论述
下图为泵站信息化系统组成示意图：
泵站信息化系统主要包含泵站计算机监控系统、微机保护系统、视频监视、状态检测、工程安全监测以及主设备状态监测系统，其中还包含用于泵站运行、维护以及管理的泵站信息管理系统。目前，由分布在泵站现场的多台现地控制单元对泵站主机、辅机以及变配电设备进行检测和控制。现地控制单位主要是由监控系统、微机保护装置以及工程安全单元组成，这些装置是通过网络和站控级计算机连接到一起。
站控级是由控制室中的多台计算机、服务器所组成的。其中，在计算机监控系统中，监控主机是通人机接口界面显示泵站运行的状态和数据的，在发生安全事故或者异常现象之后，设备会及时发出报警信号，对泵站运行数据进行统计、分析、储存以及发布等，这同样也是泵站运行数据对泵站机组、变电所、阀门等设备进行集中保护和监督操作的窗口。总体来讲，微机保护、状态监测、工程安全监测也有都各自对应的独立上位机，可以显示出对应的测量单元以及数据分析结果。
管理级主要是由泵站信息管理局域网和信息管理系统两者构成的。分为以下几个方面：
第一个方面，向上，通过水利专网或者互联网和上级调度运行管理系统以及电力调度系统相互连接到一起，进而提供给泵站运行数据。
第二个方面，向下；它和计算机计算机监控系统、微机保护系统、主设备状态监测系统、视频监视系统以及工程安全监测系统相互连接到一起，进而获取泵站运行的各种数据或者视频图像。
最近几年，根据泵站计算机监控和优化运行、泵站主设备的状态监测、泵站工程的安全监测以及泵站信息管理和水利工程枢纽信息化等方面的内容，相关人员加大了对它的研究力度，并且研究成果显著，在多个泵站工程中受到了广泛应用和推广。
二、计算机监控系统
泵站计算机监控系统能够实现对泵站主机组、辅机、变配电设备都数据的采集、处理、储存、监视报警、控制和调节、系统自我诊断等功能，并且还可以合理优化运行视频监视系统以及泵站。实际功能主要体现在以下几个方面上：
第一，数据采集工作；它能够采集到主机组、主变压器、直流系统等各种电压、电流、功率等，其中还包括主机组的温度、叶片的角度以及供水母管的压力、集水井等一些非电量数据。另外，还可以采集到主机组断路器的合分状态、手车的开关状态等。
第二，数据处理工作；能够对模拟量进行数字滤波、合理性检查、工程量单位变换、越限报警等处理，对开关量进行防抖动、硬件以及软件滤波、合理性检查、变位报警等处理，并且计算和统计出开机台数量、效率、抽水量等。
第三，数据存储；能够在一定时间期限内对电量、非电量、开关量等进行储存，比如储存主机组、辅机、变配电、闸门等设备发出的各种控制以及调节命令信息，可以查看各种数据、故障以及事故信息，同时，还能够储存参数信息和系统诊断信息。
第四，监视和报警；监视主机组、辅机、变配电、闸门等设备的运行参数和运行情况，一旦发现故障现象和运行参数有限或者参数发生变化的时候，会自动进行报警和显示相关信息，它能够自主监视主机组的开停机过程、变配电系统的送停电过程、辅机设备的启停过程以及闸门的升降情况，当过程受到阻碍的时候，会自动发生报警信息，分析受阻碍原因。
第五，有效控制和调节；可以采用现地控制、站控级远程控制、调度级远程控制三种形式对主机组、辅机、变配电设备以及阀门等进行控制，能够准确实现对主机组开关顺序的要接以及事故停机顺序的控制，进而调整辅机设备、主变压器和闸门等。
第六，人机接口；人机接口自身具备监控画面显示、参数设置、输入操作控制命令、历史数据查询、打印表格和维护系统等功能，对于不同职责的运行人员而言，专门设定了不同的操作权限，其中，监视操作画面主要包括：电气主接线图、变配电系统运行监控图、单机运行监控图和全站温度监视图等。
三、状态监测系统
泵站主机组和变配电设备的故障主要包含电气故障和非电气故障两种。电气故障一般是由微机保护装置来实现监测和保护的。经常遇到的非电气故障或者故障现象包含以下几种：
第一，主机组；主机组的绝缘过于老化，电机振动频率大，温度过高，速度快。
第二，主变压器；主变内部绝缘遭到破坏，主电机内油温过高，经常发生问题等。
第三，辅机、控制系统；主水泵的油润滑轴承经常进水或
者缺油；冷却水中断、供气供液压力不足等。
对于非电气故障或者故障情况，有的可以通过泵站计算机监控系统进行检测，比如温度、压力等问题，有的故障当前还不能够直接确定和定位。泵站计算机监控系统监测的故障一般是在故障产生之后，或者某个监测参数超出一定数值之后，再进行控制、保护或者自主报警，这种现象大多数属于故障后的测量结果，具有隐蔽性，所以不能够有效避免此种现象的发生。比如，当推力瓦温度过高的时候，就表明，推力瓦已经被烧毁，而计算机监控系统不能分析和监测推力瓦烧毁的前兆。对此，设置主机状态监测系统具有重要的意义，它可以不断监测机组运行情况，以便更早的发现早期故障征兆，预测可能出现的问题，有效的减少了损失。
近期状态监测系统功能主要包含以下几点：第一，报警；可以根据相关泵站机组性能指标的评价标准、评价性能和运行情况，设定各种报警限定值，实现自动判断机组运行状态，当参数值或者参数变化量受到限制的时候，可以及时发出报警信息和报警信号，方便运行人员第一时间内掌握机组的异常情况，避免现象扩散。第二，数据储存；具有完善的数据储存功能，能够准确记录机组的启动、停机和运行情况，对这些数据进行分析，形成报告，便于监测机组性能变化情况。
四、泵站信息管理系统
泵站信息管理系统是泵站运行管理和日常管理的工作平台，一方面，它能够接受各种监测系统运行数据，对其分析和统计，另外一方面，还可以接受上级管理，便于维护，从而优化泵站。
五、结语
对于区域性水利工程和跨区域调水工程而言，泵站是重要的环节。泵站信息化是水利信息化的主要内容之一，它是实现整个水利工程优化的条件，泵站的安全稳定运行决定了整个水利工程的经济效益。最近几年，信息化技术在泵站中得到了广泛应用和发展，从泵站计算机监控系统逐渐转换成了综合自动化系统，综合自动化系统是由状态监测、计算机监控。工程安全监测以及微机保护等多方面组成的。
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